Устройство для очистки воздуха

Устройство для очистки воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от загрязнений и может быть применено в вентиляционных устройствах для бытовых и промышленных условий.

Известно устройство, предназначенное для применения в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых, административных и общественных зданиях, защищенное патентом №2241910 РФ на изобретение от 10.04.2003 г., МПК F24F 7/00. Известное устройство содержит встроенный в стену воздуховод, имеющий снаружи узел ветровой защиты и свободный конец в помещении, с дополнительным отводом для присоединения устройств и агрегатов обработки воздуха. Внутри воздуховода размещена съемная кассета с прорезями и фильтрами воздуха, управляемая ручкой с фиксатором-указателем. Съемная кассета легко извлекается из устройства для чистки фильтров и технического обслуживания. Конструкция известного устройства позволяет повысить качество очистки воздуха. Однако известное устройство позволяет очищать воздух лишь от одного из загрязняющих компонентов. Для очистки от нескольких компонентов с применением известного устройства необходимо останавливать очистку воздуха и менять фильтр, пропуская затем очищаемый воздух через устройство вторично. Это резко снижает производительность очистки воздуха.

Известно также устройство для очистки воздуха по системе Тион (www.klimate/ru/clening_tion.htm), которое принято за прототип. В воздуховоде устройства по прототипу последовательно установлены несколько различных фильтров и других очищающих воздух устройств, которые позволяют задерживать различные загрязняющие вещества и осуществлять комплексную очистку воздуха. Это, безусловно, обеспечивает повышение качества очистки воздуха. Однако в атмосфере современных крупных промышленных центров состав загрязнений воздуха не постоянен и существенно зависит от времени суток, от дней недели, от особенностей номенклатуры выпускаемой предприятиями продукции и от большого количества других факторов. Поэтому, чтобы поддерживать примерно постоянную степень очистки воздуха, в устройстве по прототипу необходимо постоянно заменять фильтры в зависимости от изменений состава загрязнений воздуха. Это повысит трудоемкость очистки воздуха. Установка в устройстве по прототипу всей гаммы фильтров, которые могут понадобиться при изменениях состава загрязнений воздуха, приведет к неоправданному увеличению сопротивления устройства пропускаемому через него воздушному потоку, что потребует увеличения мощности, потребляемой устройством, и может сделать качественную очистку воздуха невозможной.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в снижении трудоемкости и повышении качества очистки воздуха.

Сущность предлагаемого устройства для очистки воздуха заключается в том, что оно содержит воздуховод, в который последовательно друг за другом вставлены кассеты с фильтрами, предназначенными для различных загрязняющих газов. В отличие от прототипа перед фильтрами в потоке очищаемого воздуха установлены датчики состава воздуха, соединенные с газоанализатором, который соединен с коммутатором. В одной из стенок воздуховода прорезаны щели, в которые вставлены направляющие с помещенными в них с возможностью перемещения кассетами, содержащими фильтры. Направляющие закреплены на стенках воздуховода. Кассеты механически соединены с механизмами их перемещения, которые соединены с коммутатором. На торцах воздуховода установлены фланцы.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет автоматически устанавливать в воздуховоде фильтры, предназначенные для очистки воздуха именно от тех загрязняющих компонентов, которые в данный момент имеются в очищаемом воздухе в недопустимых количествах. Остальные кассеты с фильтрами для возможных, но в данный момент отсутствующих в очищаемом воздухе загрязнений из воздуховода автоматически удаляются. Это обеспечивает повышение качества очистки воздуха и, уменьшая сопротивление воздуховода за счет удаления из него лишних в данный момент фильтров, повышает производительность очистки.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства, а на фиг.2 - сечение A-A на фиг.1.

Устройство содержит воздуховод 1, на торцах которого могут быть закреплены фланцы 2 и 3 для крепления воздуховода, например, к блокам предварительной грубой и последующей тонкой очистки воздуха. В одной из стенок воздуховода 1 прорезаны щели, в которые вставлены направляющие 5 с размещенными в них с возможностью перемещения кассетами 4 с фильтрами. Устройство снабжено механизмами перемещения 7 кассет 4, которые механически, например, с помощью тяг 6 связаны с кассетами 4. Перед фильтрами, размещенными в кассетах 4, в потоке очищаемого воздуха размещены датчики 8 состава очищаемого воздуха, связанные с газоанализатором 10, который, в свою очередь, связан с коммутатором 9, связанным с механизмами перемещения кассет 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Поток очищаемого воздуха, подаваемый в воздуховод 1, омывает датчики 8, количество и назначение которых соответствует количеству и назначению фильтров, размещенных в кассетах 4.

Газоанализатор 10 по каналам связи (например, электрическим) передает сигнал о наличии данного загрязняющего воздух компонента на коммутатор 9, в котором производится сравнение величины этого сигнала с заданным эталонным значением. Если, например, полученный от газоанализатора 10 сигнал о содержании в очищаемом воздухе аммиака больше заданного эталонного значения, то от коммутатора 9 на соответствующий механизм 7 перемещения кассеты 4 с фильтром, очищающим воздух от аммиака, подается команда на включение и происходит перемещение кассеты 4 с этим фильтром по направляющим 5 внутрь воздуховода 1. Фильтр очистки от аммиака начинает работать. Если же содержание аммиака в очищаемом воздухе уменьшится ниже допускаемого значения, сигнал от газоанализатора 10 будет меньше заданного эталонного значения. В этом случае коммутатор 9 подаст на соответствующий механизм 7 перемещения кассеты 4 команду о реверсе перемещения и включит этот механизм 7, который выведет кассету 4 из воздуховода 1.

Таким образом, в воздуховоде предлагаемого устройства в процессе очистки воздуха находятся только те кассеты 4, в которых расположены фильтры, очищающие воздух от загрязнений, содержание которых превышает допустимые значения. В случаях изменения состава воздуха в результате, например, случайных выбросов вредных веществ на предприятиях, повышения концентрации отработанных газов автотранспортом в часы пик и т.п. кассеты 4 с фильтрами, нужными в данный момент, будут автоматически устанавливаться в воздуховод 1, а остальные кассеты 4 автоматически убираться из него.

В результате сопротивление предлагаемого устройства потоку очищаемого воздуха по сравнению с прототипом уменьшится, в воздуховоде будет одновременно находиться меньшее количество кассет 4 с фильтрами. Кроме того, при изменениях состава очищаемого воздуха резко уменьшится время, затрачиваемое на смену кассет 4. Все это повысит производительность процесса очистки. При этом повысится и качество очистки, поскольку замена кассет 4 с фильтрами будет происходить автоматически одновременно с увеличением концентрации данного загрязнения очищаемого воздуха. Попадание этого загрязнения в очищенный воздух за время до обнаружения появления новой вредной примеси, отключения устройства и установки нужного фильтра, как это может быть по прототипу, в предлагаемом устройстве исключается. Концентрация примесей в воздухе, очищенном предлагаемым устройством, всегда будет в допустимых пределах.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено и применено с помощью известных в технике средств и материалов. Корпус 1, фланцы 2 и 3, направляющие 5 и кассеты 4 могут быть изготовлены из известных конструкционных сталей, из алюминиевых сплавов или пластмасс с помощью известного металлорежущего, сварочного и литейного оборудования. В качестве фильтров так же, как и в прототипе, могут быть применены, например, сорбенты. Так, для очистки воздуха от аммиака так же, как и по прототипу, можно применить сорбент SAAF Carb MB, состоящий из активированного угля с добавлением примесей, для очистки от хлора пригоден сорбент SAAF Carb MC, основой которого является смесь активированного угля с глиноземом. Могут быть использованы также смеси различных сорбентов. Фильтры, размещенные в кассетах 4, могут представлять собой сетки или пластины путанки из нитей, между которыми заложен сорбент, например, в виде порошка. Нити сеток или путанки могут быть выполнены из материала, нейтрального по отношению к очищаемому воздуху и загрязняющим его компонентам, например, из полиуретана.

В качестве механизмов 7 перемещения кассет 4 можно использовать реверсируемые электромеханические приводы. Тяги 6, соединяющие механизмы 7 с кассетами 4, могут быть выполнены жесткими, например, в виде стальных прутков с проушинами для их крепления на кассетах 4 и в механизмах 7. Коммутатор 9 может представлять собой электронное устройство, состоящее из совокупности известных ячеек сравнения поступающего сигнала с заданным эталонным значением и формирующего импульсы - команды на включение и реверс механизмов 7 перемещения кассет 4. Такие схемы широко применяются в системах автоматического управления технологическими установками. Примером могут служить промышленные коммутаторы серии ISCOM21XXi (http://www.raisecom/su). Датчики 8 могут иметь различную конструкцию из числа известных в технике и выбраны в зависимости от типа газоанализатора 10. Например, датчики 8 могут быть выполнены в виде воронок для приема воздуха, соединенных с газоанализатором 10 трубопроводом. В качестве газоанализатора можно применить, например, универсальный автоматический стационарный газоанализатор ГАНК-4С производства НПО «Прибор», г. Москва, который обеспечивает контроль содержания в атмосфере 117 вредных веществ (http://www.gank4.ru). Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает достижение технического эффекта, заключающегося в увеличении производительности процесса очистки воздуха и улучшении качества очистки, и может быть изготовлено и применено с помощью известных средств и материалов. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной применимостью.

Устройство для очистки воздуха, содержащее воздуховод, в который последовательно друг за другом вставлены кассеты с фильтрами, предназначенными для различных загрязняющих газов, отличающееся тем, что перед фильтрами в потоке очищаемого воздуха установлены датчики состава воздуха, соединенные с газоанализатором, который соединен с коммутатором, в одной из стенок воздуховода прорезаны щели, в которые вставлены направляющие с помещенными в них с возможностью перемещения кассетами, содержащими фильтры, причем направляющие закреплены на стенках воздуховода, кассеты механически соединены с механизмами их перемещения, которые соединены с коммутатором, а на торцах воздуховода установлены фланцы.